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6个常见的数据中心问题

运维&管理
2022-11-27
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更新：2022-11-27 19:23:43

管理数据中心基础设施可能是一项全天候的工作。您的利益相关者期望 100% 的正常运行时间，无论这是否合理。在备份、安全、资源利用和替换之间，您感觉更像是一名消防员，而不是系统管理员。但制定计划可以减轻您的压力。

识别和应用云计算和本地运营中的数据中心挑战和解决方案是您 IT 成功的关键。通过考虑以下六个常见的数据中心问题，您可以在它们影响您的运营之前做好识别和解决这些问题的准备。我们将首先关注六大数据中心挑战，即：

1、 数据中心设计

2、 电源故障

3、 环境问题

4、 网络和布线

5、 安全

6、 管理

## 1. 数据中心设计问题——基础设施和容量规划

数据中心的一些主要挑战围绕着数据中心内的物理空间。无论是空间太小、空间太大，还是由于硬件接近而导致的过热，数据中心物理基础设施规划不当都会产生重大而持久的影响。看看下面IT 基础架构容量规划失败的问题，并探索如何预防它们！

### 1.1 扩展空间不足

足够空间的重要性怎么强调都不为过。

<span> </span><span>●</span> 有扩展空间吗？
<span> </span><span>●</span> 规划指导是否允许您的中心扩大规模？
<span> </span><span>●</span> 周围环境是否允许您的数据中心向外扩展？

糟糕的数据中心设计可能会限制数据中心未来的发展。由于不可预见的增长而不得不进行数据中心搬迁，这可能会对业务连续性和费用产生重大影响。

### 1.2 设备刷新后空间太大

在整合新旧服务器时，规划人员需要意识到，虽然新服务器更小且物理占用空间更小，但新服务器需要更多的功率和更高的能耗。虚拟服务器与物理服务器的需求存在差异，这也会影响您设施的需求。

同时，这显着增加了设备更新所需的冷却系统数量。这对数据中心的降温提出了重大挑战。

### 1.3 数据中心热管理的挑战

先进的热控制必须执行微妙的平衡操作，以通过利用可用的冷却选项（例如基于气流的、基于水的和基于制冷剂的系统）来实现适当的气流和温度。

将数据中心部署在可以通过冷空气和/或冷水进行自然冷却的位置，因此通常位于遥远的北方或南方，可能有助于减少数据中心热管理的挑战。看看[谷歌在芬兰的一家废弃造纸厂](https://computersweden.idg.se/2.2683/1.339649/har-ar-googles-nya-megacenter)做了什么，利用波罗的海的水来冷却其数据中心。

## 2. 电源和/或不间断电源 (UPS) 故障

电源故障和所谓的不间断电源故障是意外停电的最常见原因之一。这些故障通常是由于规划不当以及对必要的 UPS 设备缺乏投资造成的。

## 3. 数据中心环境问题

数据中心及其相关服务器对运行和热管理都有电源要求。这些电力需求转化为能源需求。数据中心是能源的大用户，那么我们从哪里获得能源供应呢？

一种选择是将数据中心部署在负担得起的能源附近。从环境的角度来看，可再生能源是显而易见的长期候选者。例如，位于水力发电量大的河流附近的数据中心可能比位于核电站附近的数据中心更受欢迎，即使在短期内，核电可能比水电更便宜。数据中心计划应考虑长期环境影响。

[据《福布斯》报道](https://www.forbes.com/sites/forbestechcouncil/2021/05/03/renewable-energy-alone-cant-address-data-centers-adverse-environmental-impact/)，在全球范围内，数据中心现在占电力需求的 1%，占二氧化碳排放量的 0.3%。然而，能源效率是关键。数据中心设计人员需要考虑整体能耗和能源效率。为低成本能源进行设计只是为了了解能源消耗最少，或者相反，能源没有得到有效利用是没有意义的。**[研究表明](https://devops.com/granulate-issues-findings-from-state-of-cloud-computing-survey-highlighting-underutilization-of-it-infrastructure/)，数据中心的容量通常未得到充分利用，但闲置的服务器仍在消耗能源。必须有效且高效地利用低成本能源带来的任何收益。**

## 4. 数据中心网络和布线的挑战

数据中心网络存在两个潜在挑战。首先是带宽：一个连接可以传输多少数据？更高的带宽意味着更好的网络速度。

硬币的另一面是延迟：衡量数据传输到目的地所需的时间。延迟是数据的延迟，在宏观层面上是数据必须传输的距离的函数。

无论连接速度如何，数据都必须传输一段距离。位置之间的数据移动需要时间。数据中心的网络依赖于速度：光纤电缆和数据传输很短的距离以避免数据中心延迟问题。服务器、存储设备和网络设备之间的电缆很快就会变得不规则，因此事先制定计划可以防止未来遇到挑战。

除了距离，网络复杂性也很重要。网络设备永远不会 100% 高效，因为它们不断地优先考虑数据包的路由方式。最短路线可能并不总是可用。数据可能必须通过更多连接传输，这会增加延迟。在许多情况下，[网络带宽监控软件](https://www.parkplacetechnologies.com/entuity/network-flow-analyzer/network-bandwidth-monitoring-software/)可以帮助您观察网络状况并做出相应的反应。

## 5. 数据中心安全问题

存在几种常见的数据中心安全挑战，从物理安全到与访问相关的问题，例如拒绝服务 (DoS)。此外，还有与数据相关的问题，例如机密信息被盗、数据被篡改或数据完全丢失。IBM 最近[对数据泄露](https://www.ibm.com/security/data-breach)的研究表明，超过一半 (52%) 的数据泄露是由恶意攻击造成的，根本原因细分为：

1、 不安全凭证
2、 网络钓鱼
3、 云配置错误
4、 第三方软件中的漏洞
5、 物理安全漏洞

然而，截至 2021 年，这些威胁不再是成本最高的恶意数据泄露。从平均成本的角度来看，商业电子邮件漏洞现在位居榜首，网络钓鱼和恶意内部人员紧随其后。

## 6. 数据中心管理问题

数据中心的管理具有挑战性。最高优先级是识别和消除数据中心运营中的风险，目标是实现关键系统的高可靠性并为客户提供高可用性。解决数据中心管理问题的一项关键技术是采用经过计算的[数据中心基础设施管理 (DCIM)](https://www.parkplacetechnologies.com/blog/what-is-data-center-infrastructure-management-dcim/)方法。

DCIM 通常监视、测量、管理和控制数据中心的：

<span> </span><span>●</span> 服务器、存储、网络等设备
<span> </span><span>●</span> 配电和冷却系统等基础设施

DCIM 的目标是全面了解数据中心在占地面积、设备和电力/能源方面的性能，并分析与这些标准相关的数据。DCIM 应该允许设施确定它们的运行效率。

### 6.1 实网络监控和报告

DCIM 的一个重要方面是正确监控和测量网络操作。如前所述，数据中心网络和布线中有许多挑战需要解决，从关键系统之间的带宽到网络中涉及的延迟。因此，DCIM 需要实时查看网络以确保可以进行适当的报告和分析以识别和修复任何潜在的瓶颈。

操作端监控和客户端监控完全可以是不同的挑战。您可能会遇到并非源自数据中心内部的客户端问题，但 DCIM 工具不一定能帮助您确定真正的故障所在。客户可以利用[网络监控软件](https://www.parkplacetechnologies.com/entuity/)更全面地了解其整个网络。

### 6.2 优化性能

高效的数据中心管理意味着优化性能。对于数据中心，这意味着事半功倍，同时确保[可用性、正常运行时间和可靠性](https://www.parkplacetechnologies.com/blog/network-availability-vs-uptime-vs-downtime-meanings/)。优化的一个关键组成部分是功耗。数据中心在其总功率需求方面的效率如何？

性能还与计算使用有关：有效管理工作负载和冷却效率。优化良好的数据中心通常更可靠，可提供客户认为的额外性能提升。

### 6.3 减少资本支出和运营支出

运营自己的数据中心的组织正在进行资本支出投资以及相关的前期成本和经常性升级成本。典型的资本支出方法是将资源集中在组织的非核心业务上。[与 OEM 支持合同相比，第三方 IT 硬件维护](https://www.parkplacetechnologies.com/third-party-maintenance/)可有效延迟设备更新需求，同时节省 30-40%。

替代方案是位于同一地点的基于云的数据中心，运营费用 (OpEx) 可控。OpEx 允许更大的灵活性。[数据中心的远程操作](https://www.parkplacetechnologies.com/professional-services/remote-hands/)也可用于降低托管操作的成本，同时保持对网络的合理控制水平。

在面向资本支出和面向运营支出的方法中，组织需要优化资源的使用，以便他们只为真正需要的资源付费。

> 作者：Michael Jennings/爱立信

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